王春生Nature Energy:非极性溶剂氟化物电解质助力全温度区间电池
北2北
2019-10-08
碳酸酯电解质在商品化非水锂离子电池中得到了广泛应用。然而，碳酸酯电解液中的溶剂和锂离子的高亲和性以及高可燃性将其应用温度区间限制在-20℃~50℃之间，其电化学稳定窗口也只有0~4.3V。在本文中，美国马里兰大学的王春生教授团队通过将氟化物电解质溶解在非极性的高度氟化的溶剂中成功地控制了电解液中的锂离子与溶剂的亲和性。这种电解液除了不燃以外，还能够在0~5.6V的宽电化学窗口内稳定工作，在-125℃~70℃的超宽温度区间内仍然具有高离子电导率。他们发现在-95℃~70℃的温度区间内，这种电解液能够LiNi0.85Co0.10Al0.05O2正极的库伦效率高达99.9%，Li负极和高压LiCoMnO4正极的库伦效率特分别高达99.4%和99%。即便在-85℃的超低温环境下，Li// LiNi0.85Co0.10Al0.05O2电池也能够实现其室温容量的50%。
Xiulin Fan, Chunsheng Wang et al, All-temperature batteries enabled by fluorinated electrolytes with non-polar solvents,Nature Energy,2019
https://www.nature.com/articles/s41560-019-0474-3
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